當涉及到基于石英的頻率控制設備時(shí)，OCXO有源晶振接近食物鏈的頂端，只有DOCXO可以取代。
烤箱控制晶體振蕩器(OCXO)基礎知識
OCXO是一種溫度控制裝置，可以保持石英晶體的恒定工作溫度。這可以防止由于環(huán)境溫度的變化而導致指定頻率的變化。
晶體烘箱的輸出頻率取決于石英晶體的溫度。從下圖中可以看出，溫度對振蕩器的頻率有很大的影響。

在大多數應用中，可以使用更簡(jiǎn)單的溫補晶振(TCXO)來(lái)減少環(huán)境溫度變化的負面影響。但是在某些環(huán)境中，txo不能滿(mǎn)足應用程序的穩定性要求。在這些情況下，射頻工程師可以利用OCXO提高的穩定性。
這種改進(jìn)的穩定性是通過(guò)保持一個(gè)接近恒定的晶體溫度來(lái)實(shí)現的，而不管振蕩器所經(jīng)歷的環(huán)境溫度。在OCXO內部，除了振蕩器電路外，還有一個(gè)加熱電路。這種加熱電路可以以許多不同的方式配置，但最常見(jiàn)的是比例控制烤箱，使用加熱元件加熱晶體和熱敏電阻來(lái)感知晶體的溫度。
這些元件是橋接網(wǎng)絡(luò )的一部分，作為閉環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò )，以保持晶體的溫度恒定。下圖顯示了一個(gè)常見(jiàn)的OCXO烤箱控制電路的框圖。

溫度控制:確定OCXO的轉折點(diǎn)
將晶體保持在恒定溫度下可以最大限度地減少環(huán)境溫度變化的影響，并大大提高振蕩器的頻率穩定性。但我們如何確定烤箱的正確設定點(diǎn)呢?
為了做到這一點(diǎn)，我們需要再次研究晶體的頻率和溫度之間的關(guān)系。在下面的圖表中，你可以看到曲線(xiàn)上有一個(gè)最佳點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上，溫度的相同變化將導致頻率的最小變化。這被稱(chēng)為晶體的轉折點(diǎn)。

晶體工程師可以設計轉折點(diǎn)，并由許多因素決定，包括晶體坯從大塊石英材料上切割的角度等簡(jiǎn)單的因素。話(huà)雖如此，每個(gè)晶體的表現都略有不同，并且需要為每個(gè)生產(chǎn)的設備精心調整烤箱的設定點(diǎn)。
在設計晶體的轉折點(diǎn)時(shí)，必須考慮一個(gè)常見(jiàn)的設計權衡。理想的設計目標是將晶體的轉折點(diǎn)設置在OCXO的最高工作溫度之上。雖然烤箱可以被設計成將晶體加熱到設定的溫度，但如果周?chē)h(huán)境溫度過(guò)高，晶體就會(huì )加熱到超過(guò)設定的溫度。
將拐點(diǎn)推高的缺點(diǎn)是頻率與溫度的曲線(xiàn)會(huì )變得更加尖銳。這縮小了烤箱的操作窗口，使烤箱的精度至關(guān)重要。提高轉折點(diǎn)的另一個(gè)主要缺點(diǎn)是它降低了晶體的老化性能。

更好的晶體，更好的振蕩器:AT-Cut與SC-Cut技術(shù)支持
振蕩器設計者必須提高OCXO性能的另一個(gè)選擇是改變振蕩器內部的晶體類(lèi)型。
入門(mén)級ocxo通常使用at切割晶體構建。這些晶體提供了良好的整體性能，適用于許多應用，但由于需要將轉折點(diǎn)推高，at切割晶體會(huì )失去動(dòng)力。
在這一點(diǎn)上，SC-cut晶體可以在OCXO內部使用，以推動(dòng)更高的轉折點(diǎn)，而不犧牲頻率穩定性。AT和SC切割的頻率與溫度曲線(xiàn)如下圖所示。你可以看到SC的頻率響應在烤箱的工作溫度上更加均勻，這提高了穩定性。
除了提高頻率穩定性外，SC切割晶體還提供其他好處。這些好處包括:
改進(jìn)的頻率穩定性:從上圖可以看出，SC切割的響應在更寬的溫度范圍內比AT切割要平坦得多。這轉化為溫度上更緊密的頻率穩定性。
更高的工作溫度:SC切割晶體的轉折點(diǎn)高于A(yíng)T切割晶體，這使得它們非常適合烤箱應用。這個(gè)較高的轉折點(diǎn)的缺點(diǎn)是在較低的溫度下急劇下降。由于這一特性，SC-cut晶體只適用于烤箱振蕩器，而不適用于其他振蕩器配置(TCXOs, VCXOs等)。
改善時(shí)效:SC-cut晶體(代表“應力補償”)提供了更好的時(shí)效性能，比切割晶體好2到3倍。
預熱時(shí)間:SC-cut OCXO將比at -cut OCXO更快地適應最終頻率。
相位噪聲:SC-cut晶體比AT-cut晶體提供更好的Q(質(zhì)量)因子。因此，OCXO的近載波相位噪聲得到了改善。
g靈敏度:SC-cut晶體的應力補償也降低了振蕩器的g靈敏度。石英是一種機電設備，如果你在晶體上施加電壓，它就會(huì )振蕩。缺點(diǎn)是，如果你在晶體上施加振動(dòng)，它會(huì )產(chǎn)生電壓。這個(gè)電壓表現為加速或振動(dòng)引起的相位噪聲。

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